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西番莲属植物新品种(DUS)测试指南的研制初报



全 文 :西番莲属(Passiflora Linnaeus)植物主要由多年
生木质藤本植物组成, 原产于南、 北美洲的热带地
区, 是典型的热带、 亚热带植物。 我国引种主栽地
区为台湾、 广西、 云南、 福建、 海南等地, 其观赏
价值、 食用价值等都很高, 是值得关注和开发的植
物。 其中紫果西番莲(P. edulis Sims)已测定其果
实含有超过132种以上的芳香物质, 是世界上已知
最芳香的水果之一, 有 “果汁之王” 的美誉[1-6]。
目前, 我国对西番莲的研究利用主要体现在饮
品、 观赏方面, 植物新品种的培育和研发方面在热
带、 亚热带国家中相对欠缺[5-14]。 因此, 制定本指
南, 为其新品种的保护授权提供测试技术支撑, 从
而更好地保护西番莲植物开发利用的新品种, 促进
其新品种的培育工作。
1 指南研制依据、 原则与方法
西番莲属植物新品种(DUS)测试指南的研制初报①
高 玲② 徐 丽 刘迪发 洪彩香 张如莲③
(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/
农业部植物新品种测试儋州分中心 海南儋州 571737)
摘 要 根据植物新品种特异性、 一致性和稳定性(简称 DUS)测试的原理和技术规则, 参考 UPOV西番莲的测试
指南, 结合国内外资源, 研制适用于我国西番莲属植物新品种测试的指南, 对其适用对象、 性状的选择与确定、
性状分级、 标准品种的选用和 DUS判定标准进行详细研讨, 为西番莲属植物新品种的授权提供测试技术的支撑,
为热区植物测试技术规程的建设与完善提供参考。
关键词 西番莲属 ; 测试指南 ; 研制
分类号 S323
Preliminary Study on Testing Guidelines for Distinctness, Uniformity and
Stability of Passiflora L.
GAO Ling XU Li LIU Difa HONG Caixiang ZHANG Rulian
(Tropical Crops Genetic Resources Institute/Ministry of Agriculture Danzhou DUS Testing Station of
New Variety of Plants, CATAS, Danzhou, Hainan 571737)
Abstract According to the testing theory and technology of distinctness, uniformity and stability of new
varieties of plants, based on the resources in and abroad and UPOV guidelines of Passiflora edulis Sims, in
this paper, the subject, selection and adoption of characteristics, states of expression and selection of
standard varieties, assessment of DUS of the Testing Guidelines for Passion Fruit (Passiflora L.) were
elucidated in detail. The DUS test guidelines for passion fruit will provide technology structure for this
kind of new variety and have great values for tropical area to accelerate the development of plant variety
protection.
Keywords Passiflora L. ; testing guidelines ; view
① 基金项目: DUS测试品种信息 DNA测试技术研究(No.200903008-15)。
收稿日期: 2012-07-23; 责任编辑/白 净; 编辑部E-mail: rdnk@163.com。
② 高 玲(1982~), 女, 硕士, 研究方向为作物栽培学和耕作学, 主要从事植物新品种保护测试工作及热带作物栽培和
生理研究工作。
③ 通讯作者: 张如莲(1966~), 女 , 副研 , 副主任 , 主要研究方向为热作种质资源的开发和质量检测工作 , E-mail:
zhang23300406@126.com
Vol.32, No.9
2012年9月 热 带 农 业 科 学
CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE
第32卷第9期
Sep. 2012
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2012年9月 第32卷第9期热带农业科学
1. 1 研制依据与适用范围
本指南依据 GB/T 19557.1-2004《植物新品种
特异性、 一致性和稳定性测试指南总则》 的相关原
则[15], 规定了西番莲新品种特异性、 一致性和稳定
性(Distinctness, Uniformity, Stability. DUS)测试的技术要求
和结果判定的一般原则。
适用于西番莲属的紫果西番莲(P. edulis
Sims)、 黄果西番莲(P. edulis f. flavicarpa O. Degen-
er)、 杂交种西番莲(P. edulis×P. edulis f. flavi-
carpa)、 西番莲(P. caerulea L.)、 大果西番莲(P.
quadrangularis L.)、 橙果西番莲(P. ligularis Jussieu)、
桑叶西番莲(P. morifoldia Masters)、 双花西番莲(P.
biflora Lamarck)、 红花西番莲(P. coccinea Aublet)、
樟叶西番莲(Passiflora laurifolia Linnaeus)、 褐尾西
番莲(P. violacea Vellozo)、 长叶西番莲(P. siamica
Craib)、 月叶西番莲(P. altebilobata Hemsley)。
1. 2 测试性状筛选的原则
(1)UPOV TG/16/8中所有带 “*” 性状(必测性
状)全部作为本指南的基本性状, 并结合生产和育
种适当补充性状。
(2)以主要的植物形态性状为主, 其他性状为
辅, 以植物生长进程对性状排序, 便于观测和记录。
(3)尽量选择易于测定、 受环境影响较小的性
状, 增加指南的操作性。
1. 3 研制方法
1. 3. 1 参考资料的收集与分析
大量收集国内外植物相关的测试指南文献资料
及西番莲相关的研究报道等, 对文献资料进行了总
结分析, 并结合我国西番莲属植物资源的研究利用
现状 , 参阅 UPOV(国际植物新品种保护联盟)指南
TG/256/1 guidelines for the conduct of tests
for distinctness, uniformity and stability
Passion fruit(Passiflora edulis Sims)[16], 初步构
建西番莲属植物DUS测试指南模块。
1. 3. 2 《西番莲属植物 DUS 测试指南》 初稿的编
制、 修改
在整理、 分析相关资料的基础上, 根据农业部
“DUS测试指南” 编写要求编制 《西番莲属植物DUS
测试指南》 初稿, 并结合性状调查结果对初稿进行
修改、 补充。
1. 3. 3 测试性状的调查与标准品种筛选
2010~2012年对收集、 筛选的品种进行 2年
的随机小区种植试验, 调查其相关性状的表达, 根
据观测结果确定、 调整测试性状, 设计出技术问
卷, 编制测试指南征求意见稿。 广泛征求专家意
见, 完善性状的分级、 观测时期与观测方法, 并筛
选出标准品种。
2 西番莲属植物 DUS测试指南的制订
2. 1 测试性状的选择与确定
2. 1. 1 分组性状
便于在试验前就能对参试品种的类型进行区
分, 参加测试的品种必须进行分组, 有利于对品种
的特异性进行评价, 因此, 确定指南的分组性状十
分重要。 根据本指南的适用范围, 结合 UPOV测试
指南, 本指南确定了6个分组性状, 分别为: ①叶
片, 起泡; ②叶柄, 腺体分布; ③花, 副冠花丝紫
色环纹; ④果实, 长/直径比; ⑤果实, 果皮颜色;
⑥果实, 种子大小。
2. 1. 2 测试基本性状与选测性状
在 UPOV制定的植物新品种测试指南中[16], 以
外观形态特征作为主要的测试性状, 本指南参考其
规则, 筛选确定了 36个测试的基本性状(表 1),
其中质量性状(Qualitative characteristics, 简称 QL)7个 ,
数量性状(Quantitative characteristics, 简称 QN)26个, 假
质量性状(Pseudo-Qualitative characteristics, 简称 PQ)3个
(表 2)。 同时, 指南中增加 5个选测性状(表 1),
包括部分生理生化性状(如性状 37果实: 可溶性固形物
含量), 从而增加了特异性状的选择范围和性状的完
整性, 以满足特殊育种方向的要求。
序号 测试类型 性状名称 序号 测试类型 性状名称 性状类型
1 基本性状 植株: 藤的颜色 22 基本性状 花: 副冠花丝上紫色环纹颜色的强度 QN
性状类型
PQ
表 1 指南的测试性状
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高 玲 等 西番莲属植物新品种(DUS)测试指南的研制初报
图 1 性状分类比例图
100
80
60
40
20
0


/%
枝蔓稳定生长期 盛花期 果实成熟期
带 “*” 性状 质量性状非 “*” 性状 数量性状 假质量性状
熟期的叶片、 果实相关性状, 盛花期的相关性状在
国际植物新品种保护联盟国之间不具有必用性。
2. 3 性状调查、 分析与分级
对质量性状和假质量性状的调查, 在充分考虑
品种内差异的基础上, 赋予一个足以代表该品种相
关性状表达状态的综合值; 对数量性状的调查, 测
取20个样品值, 剔除显著偏离值, 再计算其平均
值, 据此分析品种内差异和品种间差异, 从而确定
表 2 指南选用的性状分类
生育期
带 “*”
性状
非 “*”
性状
质量
性状
数量
性状
假质量
性状
小计
枝蔓稳定
生长期
3 8 2 8 1 11
盛花期 0 12 2 10 0 12
果实
成熟期
4 9 3 8 2 13
小计 7 29 7 26 3 36
续表 1 指南的测试性状
说明: PQ表示假质量性状(Pseudo-Qualitative characteristics, 简称 PQ); QN表示数量性状(Quantitative character-
istics, 简称QN); QL表示质量性状(Qualitative characteristics, 简称QL); 起泡指叶片表面是否存在泡状褶皱状态; 绿色
强度指叶片绿色的程度, 分为浅、 中、 深3个级别。
序号 测试类型 性状名称 序号 测试类型 性状名称 性状类型
2 基本性状 叶片: 长度 23 基本性状 花: 副冠花丝远端部分的斑点 QL
3 基本性状 *叶片: 宽度 24 基本性状 *果实: 长度 QN
4 基本性状 叶片: 终端叶的宽度 25 基本性状 *果实: 直径 QN
5 基本性状 叶片: 缺刻的深度 26 基本性状 *果实: 长与直径的比 QN
6 基本性状 叶片: 绿色的强度 27 基本性状 *果实: 果皮颜色 PQ
7 基本性状 *叶片: 起泡 28 基本性状 果实: 皮孔 QL
8 基本性状 叶片: 起泡的程度 29 基本性状 果实: 果皮厚度 QN
9 基本性状 叶柄: 长度 30 基本性状 果实: 种子大小 QN
10 基本性状 *叶: 蜜腺的位置 31 基本性状 果实: 脊的颜色 QL
11 基本性状 蜜腺: 数量 32 基本性状 果实: 果肉颜色 PQ
12 基本性状 花: 苞片的长度 33 基本性状 果实: 光泽度 QN
13 基本性状 花: 萼片的长度 34 基本性状 果实: 表面腊粉有无 QL
14 基本性状 花: 萼片的宽度 35 基本性状 首次收获时间 QN
15 基本性状 花: 花瓣的长度 36 基本性状 主要收获时间 QN
16 基本性状 花: 花瓣的宽度 37 选测性状 果实: 可溶性固形物含量 QN
17 基本性状
花: 花喉处斑点状环
纹的色彩强度
38 选测性状 果实: 香味 QN
18 基本性状 花: 副冠花丝的直径 39 选测性状 果实: 单果重 QN
19 基本性状 花: 副冠花丝的长度 40 选测性状 果实: 形状 QL
20 基本性状
花: 副冠花丝上的紫
色环纹
41 选测性状 果实: 种子颜色 QL
21 基本性状
花: 副冠花丝上紫色
环纹的宽度
性状类型
QN
QN
QN
QN
QN
QL
QN
QN
QL
QN
QN
QN
QN
QN
QN
QN
QN
QN
QL
QN
2. 2 生育阶段确定及性状分类
确保测试相关性状表达的稳定性、 准
确性和可靠性, 确定其观测的生育阶段及
性状类型十分重要。 从图1可见, 测试性
状分布于枝蔓稳定生长期、 盛花期和果实
成熟期, 其中带 “*” 性状是指那些对于形
成国际上统一品种描述重要的且所有UPOV
成员国都应用于DUS测试和品种描述的性
状, 在此体现在枝蔓稳定生长期和果实成
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2012年9月 第32卷第9期热带农业科学
相关性状的分级标准及差异范围。
2. 4 标准品种的确定
根据相关性状的表达分级, 结合实际应用, 选
择确定标准品种。 标准品种尽量采用国内公知公用
且性状表达稳定的品种[17], 主要作为矫正地区、 年
度间差异的参考标准。 选择的标准品种, 能代表尽
可能多的性状。 结合我国西番莲属植物的育种现
状, 本指南确定了8个标准品种。
2. 5 西番莲属植物特异性 、 一致性和稳定性
(DUS)的判定标准
2. 5. 1 一致性和稳定性的判定
作为一个新品种, 前提条件就是该品种无论质
量性状还是数量性状, 都应具有较高的一致性和稳
定性, 若测试结果一致性和稳定性差, 则该品种不
是一个成熟的品种, 即不是真正的 “品种” [18-19]。 因
此, 只有在具备符合植物特性的一致性和稳定性的
基础上, 根据申请品种与其近似品种测试性状的观
测结果来判定其是否存在显著差异, 即特异性判定。
对于西番莲属植物, 一致性判定时, 采用 1%
的群体标准和至少95%的接受概率。 当样本大小为
5株时, 不允许有异型株。
如果通过 2~3个测试周期后, 申请品种在基
本性状或者重要的分组性状上的表达与近似品种的
性状表达对比未出现明显变化, 即可认为该申请品
种具备稳定性。 但目前的实际操作中, 如果一个品
种具备一致性, 则可认为该品种具备稳定性。 一般
不再对稳定性进行单独测试。
2. 5. 2 特异性的判定
申请品种应明显区别于所有已知品种。 在测试
中, 当申请品种至少在1个性状上与近似品种具有
明显且可重现的差异时, 即可判定申请品种具备特
异性[20]。
2. 5. 2. 1 质量性状的特异性判定
对于质量性状, 表现为不连续变化, 其性状的
分级范围十分明确, 能简单准确地判断申请品种与
近似品种的性状级别, 若处于不同级别, 则该性状
的表达具有显著差异。 只要质量性状上存在一个显
著差异, 则可判定该申请品种具有特异性。
2. 5. 2. 2 数量性状的特异性判定
对于数量性状, 表现为连续变化, 且性状的表
达易受环境影响, 其取值处于一定的变化范围中。
因此, 这类性状不能直接根据数值来进行分组和判
定差异。
在符合品种特性的一致性和稳定性要求的情况
下, 若申请品种与其近似品种性状取值的平均值处
于相同分级范围, 可判定其无显著差异, 不具有特
异性; 如果申请品种与其近似品种性状取值的平均
值处于不相邻的2个分级范围, 可判定其存在明显
差异, 即申请品种具备特异性; 如果申请品种与其
近似品种性状取值的平均值处于相邻的2个分级范
围, 且两者的差值小于或等于该性状的级差时, 即
可判定其不具备特异性; 如果申请品种与其近似品
种性状取值的平均值处于相邻的2个分级范围, 且
两者的差值大于该性状的级差时, 即可判定申请品
种与其近似品种存在显著差异, 具备特异性。
3 结论与讨论
3. 1 本测试指南已完成专家意见稿, 与 UPOV 指
南 TG/256/1相比存在技术性差异
(1)适用范围扩大。 由UPOV测试指南的仅适用
于 Passiflora edulis Sims修改为适用于 Passiflora L.。
(2)性状表分为必测和选测 2部分; 必测性状
由UPOV测试指南的32个增加为36个。
(3)增加了 “果实: 可溶性固形物含量”、 “果
实: 香味”、 “果实: 单果重”、 “果实: 形状”、
“果实: 种子颜色” 5个选测性状。
(4)分组性状增加了3个: 叶片: 起泡(性状7);
花: 副冠花丝上的紫色环纹(性状 19); 果实: 种子
大小(性状29)。
(5)调整了 “叶片: 缺刻的深度”、 “叶: 蜜腺
的位置”、 “果实: 果皮颜色”、 “果实: 果肉颜色”、
“果实: 脊的颜色” 共5个性状的表达状态。
3. 2 讨论
(1)36个基本性状中有 26个数量性状, 易受
环境条件的影响, 测试时应充分考虑测试条件, 安
排多点测试, 同时测试人员要求熟悉操作, 能准确
地作出判断。 此外, 在基本性状足以区分新品种情
况下可不使用选测性状; 除非申请人有特别要求,
可安排选测性状的测试。
(2)西番莲的繁殖材料可为种子实生苗, 也可
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高 玲 等 西番莲属植物新品种(DUS)测试指南的研制初报
为扦插苗, 测试时需要考虑种子实生苗与扦插苗品
种内的差异。 因此, 测试人员要求有一定的实践经
验, 以准确理解和掌握其判断标准。
(3)目前我国西番莲属植物多为原生种, 部分
为引进材料, 我国栽培的杂交品种资源较少, 而国
外的杂交品种资源相对丰富, 可能有些性状的表达
状态不全面, 因此该测试指南存在一定的局限性,
将在实施过程中进行完善。
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